Facebook

Instagram

Ny polymerblandning ger superkänslig värmesensor


2019-04-02

Dan Zhao med den superkänsliga och tryckbara sensorn.
Bild: Peter Holgersson
Dan Zhao med den superkänsliga och tryckbara sensorn.

Forskare vid Laboratoriet för organisk elektronik har fått fram en superkänslig värmesensor, böjbar, transparent och tryckbar. Resultatet öppnar för applikationer inom alltifrån sårläkning och elektronisk hud till smarta byggnader. Resultatet har publicerats i Nature Communications.

Den superkänsliga värmesensorn bygger på det faktum att vissa material är termoelektriska. Att ett material är termoelektriskt betyder att en temperaturskillnad mellan två sidor av materialet får elektroner att röra sig från den kalla sidan mot den varma och en spänning uppstår. Dock har forskarna i det här fallet fått fram ett termoelektriskt material som leder joner istället för elektroner och där effekten är hundrafalt större.

I ett termoelektriskt material som leder elektroner handlar det om 100 µV/K (mikrovolt per grad Kelvin) att jämföra med det nya material där effekten är 10 mV/K. Det betyder att signalen blir 100 gånger starkare och att även en liten temperaturskillnad ger en stark signal.

Resultatet från forskningen, utförd av forskare vid Laboratoriet för organisk elektronik vid Linköpings universitet, Chalmers tekniska högskola, Stuttgart Media University och University of Kentucky, har publicerats i Nature Communications.

Dan Zhao, biträdande universitetslektor vid Linköpings universitet, och en av tre huvudförfattare till artikeln, har hittat fram till det nya materialet, en elektrolyt som består av en gel av olika jonledande polymerer. Den består dels av polymerer som är av p-typ, som leder positivt laddade joner, som är väl kända sedan tidigare. Men hon har även hittat en starkt jonledande polymergel av n-typ, som leder negativt laddade joner, något som det tidigare varit en stor brist på.


Första av sitt slag
Med hjälp av tidigare resultat från forskningen kring elektrolyter för tryckt elektronik har forskarna nu fått fram världens första tryckta jonledande termoelektriska modul. Modulen består av sammankopplade n- och p-ben och där antalet anslutningar - ben - avgör hur stark signalen blir. Med screentryck har forskarna tillverkat en ultrakänslig värmesensor som baseras på de olika och kompletterande polymergelerna. Värmesensorn har förmågan att omvandla en liten temperaturskillnad till en stark signal - med 36 sammankopplade ben ger en temperaturskillnad på 1 K en spänning på 0,333 volt.

– Materialet är transparent, mjukt och böjligt och kan användas i en superkänslig produkt som kan tryckas och därmed användas för stora ytor. Applikationer finns inom sårläkning, i ett förband som visar hur läkningsprocessen framskrider, eller för elektronisk hud, säger Dan Zhao.

En annan tänkbar applikation är för temperaturväxling i smarta byggnader.

Huvudförfattare till artikeln i Nature Communications är förutom Dan Zhao även Simone Fabiano, forskningsledare inom organisk nanoelektronik och Xavier Crispin, professor i organisk elektronik, alla tre vid Laboratoriet för organisk elektronik, campus Norrköping.

Forskningen finansieras av bland andra Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, projektet ”Tail of the sun”, Stiftelsen Strategisk forskning, Vetenskapsrådet och Vinnova.

Klicka här för att läsa artikeln i sin helhet: Polymer gels with tunable ionic Seebeck coefficient for ultra-sensitive printed thermopiles 
Författare: Dan Zhao, Anna Martinelli, Andreas Willfahrt, Thomas Fischer, Diana Bernin, Zia Ullah Khan, Maryam Shahi, Joseph Brill, Magnus P. Jonsson, Simone Fabiano, Xavier Crispin.



Källa: Linköping Universitet


Skriv ut



Miljardsatsning på biobaserad industri

Haraholmen utanför Piteå är platsen som rymmer ett av Sveriges mest expansiva industriella centrum.

Haraholmen i Piteå är platsen för Sveriges kanske hetaste biobaserade industrisatsning. Nära 1,4 miljarder kronor satsas just nu av BIOBASE-klustret.
– Det är...

Läs mer
Hexagon

Laserkrock banar väg för läkande strålar

Så får en protonstråle fördubblad energi. Den nya metoden bygger på att en laserstråle delas och skickas mot en tunn folie från två olika vinklar – exakt samtidigt.

Forskare på Chalmers och Göteborgs universitet presenterar en ny metod som kan fö...

Läs mer
ARmaskinservice 550

Kempestiftelserna storsatsar på integrerad strukturbiologi

Kempestiftelserna satsar på djärv strukturbiologiforskning.

Umeå universitet är unikt positionerat i Sverige med en komplett och förstklassig...

Läs mer
Sensor som mäter värme, ljus och beröring.

Sensorn som reagerar på ljus, värme och beröring

Med inspiration från hudens eget sätt att fungera har forskare vid Laboratoriet för...

Läs mer

Sciety tar Athera Biotechnologies steget närmre nytt läkemedel mot hjärt-kärlsjukdomar

Athera Biotechnologies utvecklar en läkemedelskandidat för en indikation inom hjärt-kärlsjukdomar. Emissionen som nu mottagits ska användas för en klinisk fas 2-studie.

Läkemedelsbolaget Athera Biotechnologies avslutade i veckan en emission om totalt 55 miljoner...

Läs mer

Ett litet holländskt företag har blivit stora inom medicinsk teknik


Sjukhus, läkarmottagningar, veterinärer och även tandläkare världen ö...

Läs mer
Pernilla Abrahamsson, Chief Operating Officer på Lipum.

Branschprofil byter jobb – går från börsen till startup

Nu lämnar life science-profilen Pernilla Abrahamsson sin tjänst som...

Läs mer
Simon Tholén, avdelningschef på Röntgenkliniken, Lindesbergs lasarett.

Lyckat samarbete mellan vården och industrin ger stora förbättringar för patienten

Ny undersökningsteknik på Lindesbergs lasarett bidrar till att undvika onödiga...

Läs mer


Bayer stärker svenskt life science-kluster

Idag, den 2 maj, öppnar Bayer nytt svenskt huvudkontor på Campus Solna vid...

Läs mer
CELLINKs och Semcons BIO X, en 3D-bioprinter för mänsklig vävnad tilldelas Stora Designpriset 2019.

Unik 3D-bioprinter vinnare av Stora Designpriset

BIO X, en 3D-bioprinter för mänsklig vävnad tilldelas Stora Designpriset 2019. Bakom...

Läs mer

IRRAS och AMI-USC i samarbete om förvärv av kompletterande teknologi inom medicinteknik

Alfred E. Mann Institute for Biomedical Engineering vid University of Southern California (AMI-USC)...

Läs mer
Saga Helgadóttir, doktorand vid institutionen för fysik på Göteborgs universitet, har upptäckt ny metod inom artificiell intelligens.

Hon har upptäckt ny metod inom artificiell intelligens

Doktoranden Saga Helgadóttirs forskning om så kallade ”mikrosimmare” ledde...

Läs mer


Mest lästa



















Unica Media AB © 2014
Org.nr 556961-2624
Unica Media AB
Hammarby Fabriksväg 23
120 30 Stockholm

Kontakt
info(at)unicamedia.se
Annonsering
annons(at)unicamedia.se